Para aplica\u00e7\u00f5es ou ambientes com requisitos especiais, as propriedades intr\u00ednsecas do material geralmente s\u00e3o insuficientes - como resist\u00eancia t\u00e9rmica em altas temperaturas ou flexibilidade em baixas temperaturas -, portanto, a modifica\u00e7\u00e3o do material \u00e9 necess\u00e1ria. Os m\u00e9todos atuais de modifica\u00e7\u00e3o do Polyaspartic incluem modifica\u00e7\u00e3o da resina, nanomodifica\u00e7\u00e3o e outras t\u00e9cnicas.<\/p>\n\n\n\n
A modifica\u00e7\u00e3o da resina introduz mol\u00e9culas de resina na estrutura molecular do poliasp\u00e1rtico por meios qu\u00edmicos, como copolimeriza\u00e7\u00e3o em bloco ou enxerto. Essa abordagem \u00e9 relativamente simples e oferece alto rendimento. Ela \u00e9 amplamente usada para aumentar a resist\u00eancia ao calor do poliasp\u00e1rtico, regular as taxas de rea\u00e7\u00e3o e melhorar as propriedades f\u00edsicas e mec\u00e2nicas.<\/p>\n\n\n\n
Uma resina comumente usada para modifica\u00e7\u00e3o \u00e9 a resina de silicone. O polissiloxano possui baixa energia de superf\u00edcie, baixo m\u00f3dulo de elasticidade, excelente estabilidade t\u00e9rmica e resist\u00eancia \u00e0 oxida\u00e7\u00e3o. Sua espinha dorsal consiste em liga\u00e7\u00f5es alternadas de Si-O-Si, o que lhe confere alta flexibilidade. Ap\u00f3s a modifica\u00e7\u00e3o do silicone, o impedimento est\u00e9rico dentro do material aumenta, o que limita a rea\u00e7\u00e3o entre o material modificado e os grupos -NCO. Isso prolonga o tempo de liga\u00e7\u00e3o do revestimento e melhora significativamente a ades\u00e3o entre o revestimento e o substrato.<\/p>\n\n\n\n
H\u00e1 dois m\u00e9todos principais de modifica\u00e7\u00e3o de silicone: modifica\u00e7\u00e3o de bloco e modifica\u00e7\u00e3o de enxerto. Estudos demonstraram que a combina\u00e7\u00e3o de poliasp\u00e1rtico e polissiloxano por meio da modifica\u00e7\u00e3o em bloco melhora a resist\u00eancia mec\u00e2nica, a resist\u00eancia ao impacto e a ades\u00e3o do revestimento. As resinas modificadas sintetizadas a partir de 4,4\u2032-diaminodiciclohexilmetano (H12MDA) e metoxissilano terminado em amino (KH-540) produzem revestimentos com maior dureza, flexibilidade, resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o e resist\u00eancia ao envelhecimento; a flexibilidade melhora significativamente em temperaturas abaixo de 5 \u00b0C. Outro m\u00e9todo usa compostos de silicone terminados em ep\u00f3xi, introduzindo silicone na cadeia de poliureia por meio de uma rea\u00e7\u00e3o de abertura de anel. O Polyaspartic modificado com silicone resultante, quando curado com endurecedor de isocianato, demonstra excelente dureza e resist\u00eancia ao impacto em temperaturas ambiente e baixas.<\/p>\n\n\n\n
A resina ep\u00f3xi tamb\u00e9m \u00e9 usada para modifica\u00e7\u00e3o devido \u00e0 sua excelente resist\u00eancia mec\u00e2nica e isolamento el\u00e9trico. As cadeias moleculares de ep\u00f3xi podem se dispersar e interpenetrar as cadeias de poliureia, formando uma rede reticulada. A poliureia poliasp\u00e1rtica (PUA) com termina\u00e7\u00e3o amino sintetizada a partir de \u00e9steres poliasp\u00e1rticos (PAEs) e diisocianato de isoforona (IPDI) pode ser endurecida com resina ep\u00f3xi. As cadeias flex\u00edveis de PUA se entrela\u00e7am com a rede de ep\u00f3xi curada, permitindo a deforma\u00e7\u00e3o d\u00factil sob tens\u00e3o e melhorando a resist\u00eancia ao cisalhamento. Quando a propor\u00e7\u00e3o de PUA para resina ep\u00f3xi \u00e9 otimizada, o alongamento na ruptura e a resist\u00eancia ao impacto aumentam significativamente.<\/p>\n\n\n\n
A nanomodifica\u00e7\u00e3o \u00e9 um m\u00e9todo eficaz para introduzir nanopart\u00edculas em sistemas poliasp\u00e1rticos por meio da intera\u00e7\u00e3o entre grupos funcionais de poliureia e locais ativos na superf\u00edcie da nanopart\u00edcula. Como os nanomateriais apresentam efeitos exclusivos de superf\u00edcie e tamanho qu\u00e2ntico, sua adi\u00e7\u00e3o pode aumentar a resist\u00eancia dos materiais poliasp\u00e1rticos.<\/p>\n\n\n\n
Uma s\u00e9rie de poliureias alif\u00e1ticas sintetizadas por meio de um processo de polimeriza\u00e7\u00e3o em solu\u00e7\u00e3o de duas etapas foi modificada com nanotubos de carbono nano-TiO\u2082 e aminofuncionalizados. Os nanotubos de carbono aminofuncionalizados se ligaram covalentemente \u00e0s cadeias de poliureia, aumentando a densidade da liga\u00e7\u00e3o cruzada e a estabilidade t\u00e9rmica, bem como a ades\u00e3o interfacial entre os nanotubos e o elast\u00f4mero de poliureia. A combina\u00e7\u00e3o da dispers\u00e3o ultrass\u00f4nica e da agita\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica de alta velocidade com a qu\u00edmica de acoplamento de silano tamb\u00e9m pode produzir nanocomp\u00f3sitos poliasp\u00e1rticos. Esses materiais modificados apresentam melhor resist\u00eancia ao congelamento, \u00e0 carbonata\u00e7\u00e3o e \u00e0 abras\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n
Al\u00e9m da resina e da nanomodifica\u00e7\u00e3o, outras abordagens, como a fluora\u00e7\u00e3o e a modifica\u00e7\u00e3o do \u00f3leo de soja epoxidado (ESO), foram estudadas para aumentar ainda mais a hidrofobicidade e a resist\u00eancia t\u00e9rmica.<\/p>\n\n\n\n
Os materiais contendo fl\u00faor t\u00eam fortes liga\u00e7\u00f5es C-F e alta eletronegatividade, que protegem a cadeia molecular principal e conferem aos materiais excelentes propriedades el\u00e9tricas e de superf\u00edcie, al\u00e9m de forte hidrofobicidade. O poliasp\u00e1rtico fluorado pode ser sintetizado pela rea\u00e7\u00e3o do anidrido maleico e do \u00e1lcool fluorado com o tr\u00edmero HDI na presen\u00e7a de um catalisador, usando o tolueno como agente desidratante. Durante a convers\u00e3o de aminas prim\u00e1rias para secund\u00e1rias, a densidade de -NH diminui, enquanto v\u00e1rios grupos fluorados distribu\u00eddos ao longo das cadeias de poli\u00e9ter reduzem o contato entre os grupos -NH e -NCO, aumentando o tempo de rea\u00e7\u00e3o. O Polyaspartic fluorado resultante apresenta hidrofobicidade, resist\u00eancia \u00e0 abras\u00e3o e estabilidade qu\u00edmica superiores em compara\u00e7\u00e3o com a vers\u00e3o n\u00e3o modificada.<\/p>\n\n\n\n
O \u00f3leo de soja epoxidado (ESO) cont\u00e9m de 3 a 4 grupos ep\u00f3xi por mol\u00e9cula, que podem sofrer rea\u00e7\u00f5es de abertura de anel com aminas em condi\u00e7\u00f5es adequadas. O ESO \u00e9 barato, abundante, termicamente est\u00e1vel e renov\u00e1vel. O ESO pode reagir com aminas prim\u00e1rias para formar uma rede levemente reticulada, melhorando a estabilidade t\u00e9rmica do Polyaspartic. Descobriu-se que a temperatura da rea\u00e7\u00e3o afeta a convers\u00e3o de aminas prim\u00e1rias: como os grupos ep\u00f3xi vizinhos na cadeia de ESO criam impedimentos est\u00e9ricos, temperaturas mais altas aceleram a rea\u00e7\u00e3o de abertura de anel e aumentam a convers\u00e3o. Essa descoberta fornece uma base te\u00f3rica para o desenvolvimento do poliasp\u00e1rtico modificado com ESO.<\/p>\n\n\n\n
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